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電鍍廠電鍍工藝的控制原理

發布日期:2015-09-11

  (1)工作模式

  電鍍電源有穩壓和穩流兩種工作模式。

  在穩壓狀態工作時,為了加快動態響應速度,控制算法采用了電壓—電流雙閉環結構。開關電鍍電源的控制原理如圖1所示,內環為電流控制環,外環為電壓控制環。輸出電壓VO與電壓給定值Vref進行比較,生成電壓誤差信號,經過電壓PI調節器構成電壓控制外環。電壓調節器的輸出作為電流內環的給定信號,與輸出電流反饋信號比較,經電流PI調節器輸出賦值給比較寄存器。改變比較寄存器的值,即改變移相角的大小,從而實現穩壓功能。

開關電鍍電源的控制原理圖

圖1    開關電鍍電源的控制原理圖

  在穩流狀態工作時,電壓控制環退出,僅采用電流閉環控制,通過電流環的PI調節器輸出賦值給比較寄存器,即可實現穩流控制功能。

  (2)多臺并聯運行

  多臺設備并聯運行可以獲得更大的輸出功率,滿足不同功率等級的負載要求。并聯運行在不同工作模式下的控制要求不同。

  在穩流模式下工作,每臺電源均工作在穩流狀態,只要控制每臺設備的輸出電流等于給定指令電流的1PN即可。因此,在穩流模式下需要通過CAN總線將指令電流發送至每臺電源,并使其分別工作在穩流狀態。

  當工作在穩壓模式下,對于給定的負載,只要電源的總輸出電流保持恒定,即I1+I2+...+IN為常數,則負載上產生的電壓就維持恒定。但是由于每臺電源的輸出特性很難做到完全一致,穩壓模式下僅采用穩壓控制會造成各臺設備的輸出功率分配不均。因此,當工作在多臺并聯穩壓模式時,需要把每臺電源的輸出電流通過CAN總線發送到其它電源,使每臺電源能夠得知電源的總輸出電流,然后控制每臺電源的輸出電流為總輸出電流的1PN,即采取穩壓控制和穩流控制相結合的方式,使電源的輸出功率平均分配。具體實現過程如圖2所示,該圖中外環為電壓閉環控制,實現穩壓輸出控制,多個電流內環則用于實現穩流控制,確保了并聯的每臺電源的輸出功率相等。

多臺開關電鍍電源并聯運行控制原理圖

圖2   多臺開關電鍍電源并聯運行控制原理圖

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